JP2007255703A - クラッチ機構及びそのクラッチ機構を用いた自動車、そのクラッチ機構に用いられるリテーナ - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチレバーの操作に要する力を低減すると共に、摩擦板とクラッチプレートとの滑りを防止する圧着力を確保し、さらに、スペース効率を向上させ、設置コストを低減させることができるクラッチ機構を提供することを目的とする。
【解決手段】連結部４０を介して同心上に配置された第１の環状部２０と第２の環状部３０とからなり、第１の環状部２０において環状位置に配列された複数の遠心荷重手段と、第１の環状部２０における各遠心荷重手段間の領域に対応する第２の環状部３０の領域に設けられた連結部とを具備するリテーナ及びこれを用いたクラッチ機構。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動二輪車や自動四輪車等の自動車に適用されるクラッチ機構及びそのクラッチ機構を用いた自動車、そのクラッチ機構に用いられるリテーナに関する。

図１は、自動二輪車に用いられる油圧式のクラッチ機構の一般的な構成を示す分解斜視図である。

クラッチ機構２００は、回転駆動力入力系（以下、「入力系」と称する。）から回転駆動力出力系（以下、「出力系」と称する。）に回転駆動力を伝達すると共にその伝達の解除を行う油圧式のクラッチ機構である。

クラッチ機構２００は、リテイニングリング１０１と、コンタクトボタン１０２と、ベアリング１０３ａと、リリースプレート１０３ｂと、ボルト１０４ａと、リテーナ１０ａと、コイルスプリング１０５と、リテイニングリング１０６と、ナット１０７と、リテイニングクリップ１０８と、インナーハブ１２０と、シートスプリング１０９と、スプリング１１０と、摩擦板１１１と、クラッチプレート１１２と、カラー１１３と、プレッシャープレート１３０と、クラッチアウターケース１１４と、オッシャー１１５とを有する。

リリースプレート１０３ｂにはベアリング１０３ａが取り付けられ、リテーナ１０ａの凹部にはリリースプレート１０３ｂが嵌められ、リテイニングリング１０１でベアリング１０３ａが止められる。また、コンタクトボタン１０２は、ベアリング１０３ａに挿しこまれるものであり、油圧によって、クラッチレバーの操作に応じてコンタクトボタン１０２が押圧される。

入力系にギヤを介して連結されたクラッチアウターケース１１４に歯合された複数の摩擦板１１１と、出力系に連結されたインナーハブ１２０に歯合された複数のクラッチプレート１１２とは、インナーハブ１２０の円筒部とクラッチアウターケース１１４の円筒部との間の環状の空間内に、相互に重ねられて配置される。なお、相互に重ねられた摩擦板１１１とクラッチプレート１１２との両端には、いずれにも摩擦板１１１が配置される。また、リテーナ１０ａ側に配置された摩擦板１１１とインナーハブ１２０のフランジとの間には、シートスプリング１０９とスプリング１１０とが配置される。

また、インナーハブ１２０の貫通孔を介して、リテーナ１０ａとプレッシャープレート１３０とがボルト１０４ａにより固定され、リテーナ１０ａとインナーハブ１２０との間にコイルスプリング１０５が圧縮して配置される。

このような構成を具備するクラッチ機構２００において、入力系と出力系との連結及び解除は、摩擦板１１１とクラッチプレート１１２との圧着及び解除によって行われる。

具体的には、クラッチレバーが握られていない状態では、リテーナ１０ａとインナーハブ１２０との間に圧縮して配置されたコイルスプリング１０５の弾性力によって、リテーナ１０ａに接続されているプレッシャープレート１３０と、インナーハブ１２０との間に配置された摩擦板１１１とクラッチプレート１１２とが圧着される。

一方、クラッチレバーが握られると、油圧によりコンタクトボタン１０２が押圧され、コンタクトボタン１０２がベアリング１０３ａと共にリテーナ１０ａを押圧する。そうすると、リテーナ１０ａと接続されているプレッシャープレート１３０がリテーナ１０ａとは反対方向に移動し、プレッシャープレート１３０とインナーハブ１２０との間に配置された摩擦板１１１とクラッチプレート１１２との圧着が解除される。

ここで、クラッチ機構２００における弾性部材のスプリング荷重について説明する。
弾性部材のスプリング荷重を決定する場合には、摩擦板とクラッチプレートとが滑りを起こさないために必要となる必要クラッチ荷重を自動二輪車の最大トルク値から求め、プレッシャープレートが摩擦板を押圧する荷重が必要クラッチ荷重以上の値となるように弾性部材のスプリング荷重を決定する。

以上のように、通常は、最大トルク値を基準として弾性部材のスプリング荷重を決定するので、エンジン回転数とは関係なく弾性部材のスプリング荷重が一定に設定される。これにより、全ての回転数領域で摩擦板とクラッチプレートとの滑りを防止することができる。

このように、最大トルク値を基準として弾性部材のスプリング荷重を決定するので、エンジントルクの大きい自動車の場合には、必然的にスプリング荷重が大きくなる。

上記で示したように、自動二輪車の場合、摩擦板を直接押圧するプレッシャープレートは、ドライバーが手動操作するクラッチレバーによって操作される。すなわち、ドライバーがクラッチレバーを握ることによって、プレッシャープレートが弾性部材のスプリング荷重に抗して移動し、プレッシャープレートによる摩擦板に対する押圧が解除される。これにより、クラッチプレートと摩擦板との圧着が解除されて、入力系を介して入力される回転駆動力の出力系への伝達の解除、いわゆる「クラッチの切断」が行われる。このように、ドライバーは、「クラッチの切断」を行うときには、弾性部材のスプリング荷重に打ち勝つ力でクラッチレバーを握り、クラッチ操作を行わなければならない。

したがって、エンジントルクが大きい自動二輪車を運転する場合、ドライバーはクラッチレバーの手動操作に比較的大きな力を必要とするので、ドライバーにとっては大きな負担となる場合が多い。

実際、エンジントルクの大きい自動二輪車を長時間運転する場合や、ギアチェンジを繰り返さなければならない交通量の多い道路を運転する場合には、ドライバーの握力は低下し易くなる。このような場合に対応するために、ドライバーは、握力その他の体力を充実させ、さらに円滑なギアチェンジができるように運転技術を高めることが重要である。このような事情から、大型の自動二輪車を楽しむことができる人は、一部の人に限定される場合があった。このため、大型の自動二輪車の運転を多くの人が楽しめるようにするためには、クラッチレバーの手動操作に係るドライバーの負担を軽減させることが重要である。

そこで、クラッチレバーの手動操作に要する力を低減させる方法として、プレッシャープレートの移動幅を従来よりも短くする方法がある。しかし、この方法では、プレッシャープレートによる摩擦板に対する押圧を解除し、摩擦板とクラッチプレートとの圧着が確実に解除された状態を確保するための精度の実現が容易ではなかった。

これらを解決する技術として、特許文献１には、ドライバーがクラッチレバーを握る力を低減すると共に、摩擦板とクラッチプレートとの滑りを防止する圧着力を遠心機構部の遠心力を利用して確保するクラッチ機構が開示されている。

特許文献１に記載のクラッチ機構を使用すれば、クラッチレバーの操作に要する力を低減するという要請と、摩擦板とクラッチプレートとの滑りを防止する圧着力を確保するという要請とを同時に充足することができる。

国際公開第ＷＯ２００５／１１６４７４号

例えば、二輪自動車のクラッチ機構を、特許文献１に記載のクラッチ機構に取り換える場合には、車種によっては、その設置スペースのカバー類等を加工等する必要がある。この場合には、クラッチ機構の取り付け費用と共にカバー類等の加工等の費用が発生する。このため、二輪自動車のクラッチ機構を取り換える場合には、設置コストを低減させることが重要である。

また、自動車、特に自動二輪車の場合には、その構造上クラッチ機構等の設置スペースが限られている場合が多い。このため、クラッチ機構を自動二輪車に取り付ける場合には、限られたスペースに収めるように取り付ける必要がある。

つまり、自動車、特に自動二輪車に係るクラッチ機構については、スペース効率を向上させることが重要である。

以上で示したように、例えば、エンジントルクの大きい自動二輪車を多くの人が楽しめるようにするためには、特許文献１に記載のクラッチ機構の効果を維持すると共に、さらに、クラッチ機構のスペース効率を向上させ、設置コストを低減させることが重要である。

本発明は、上記で示した点に鑑みてなされたものであり、クラッチレバーの操作に要する力を低減すると共に、摩擦板とクラッチプレートとの滑りを防止する圧着力を確保し、さらに、スペース効率を向上させ、設置コストを低減させることができるクラッチ機構及びそのクラッチ機構を用いた自動車、そのクラッチ機構に用いられるリテーナを提供することを目的とする。

本発明は、例えば、各図に示すように、入力系に取り付けられた摩擦板１１１と、出力系に取り付けられたクラッチプレート１１２とを相互に重ね、相互に重ねられた摩擦板１１１とクラッチプレート１１２とを圧着して入力系から出力系に動力を伝達し、当該圧着の解除によって当該動力の伝達を切断するクラッチ機構１００であって、連結部４０を介して同心上に配置された第１の環状部２０と第２の環状部３０とからなり、第１の環状部２０において環状位置に配列された複数の遠心荷重手段と、第１の環状部２０における前記各遠心荷重手段間の領域に対応する第２の環状部３０の領域に設けられたボルト挿入孔３１とを具備するリテーナ１０と、クラッチ機構１００の回転軸方向に移動可能にクラッチプレート１１２を外側面に係止するインナーハブ１２０であって、第１の環状部２０を底部側とし第２の環状部３０を開口部側としてリテーナ１０を収容する収容部１２７と、収容部１２７の底部において第２の環状部３０のボルト挿入孔３１に対応する位置に設けられた貫通孔部１２４とを具備するインナーハブ１２０と、インナーハブ１２０の貫通孔部１２４を貫通してボルト挿入孔３１と連結しリテーナ１０を支持する突出部（支持部）１３１を具備するプレッシャープレート１３０と、第２の環状部３０とインナーハブ１２０の底部との間に圧縮して配置されるコイルスプリング１０５とを有し、前記プレッシャープレート１３０と前記インナーハブ１２０との間に前記摩擦板１１１と前記クラッチプレート１１２とが配置され、前記遠心荷重手段は、リテーナ１０の回転に応じてインナーハブ１２０の底部を押圧する押圧荷重を発生させる手段であり、前記遠心荷重手段とコイルスプリング１０５とによって、相互に重ねられた摩擦板１１１とクラッチプレート１１２とを圧着する押圧力を発生させることを特徴とするクラッチ機構１００である。

また、本発明は、例えば、各図に示すように、エンジン側のクランクシャフトに連結された摩擦板１１１と、トランスミッション入力軸に取り付けられたクラッチプレート１１２とを、リテーナ１０を収容するインナーハブ１２０の外側面に回転軸方向に移動可能に相互に重ね、相互に重ねられた摩擦板１１１とクラッチプレート１１２とを、インナーハブ１２０の貫通孔部１２４を貫通してリテーナ１０を支持する突出部（支持部）１３１を具備するプレッシャープレート１３０によって圧着して入力系から出力系に動力を伝達し、当該圧着の解除によって当該動力の伝達を切断するクラッチ機構１００であって、リテーナ１０は、連結部４０を介して同心上に配置された第１の環状部２０と第２の環状部３０とからなり、第１の環状部２０において環状位置に配列された複数の遠心荷重手段と、第１の環状部２０における前記各遠心荷重手段間の領域に対応する第２の環状部３０の領域に設けられ突出部（支持部）１３１と接続するボルト挿入孔３１とを具備し、第１の環状部２０を底部側とし第２の環状部３０を開口部側としてインナーハブ１２０の収容部１２７に収容され、第２の環状部３０とインナーハブ１２０の収容部１２７の底部との間にはコイルスプリング１０５が圧縮して配置され、前記遠心荷重手段は、リテーナ１０の回転に応じてインナーハブ１２０の底部を押圧する押圧荷重を発生させる手段であり、前記遠心荷重手段とコイルスプリング１０５とによって、相互に重ねられた摩擦板１１１とクラッチプレート１１２とを圧着する押圧力を発生させることを特徴とするクラッチ機構１００である。

なお、前記遠心荷重手段は、第１の環状部２０において環状位置に配列された複数の支持部２２と、第１の環状部２０を貫通し支持部２２に支持されて揺動可能なＬ字型アーム２３ａ、２３ｂに第２の環状部３０側の一端部に形成された質量体２５と反対側に備え付けられた作用部２４ａ、２４ｂとを具備する揺動部材とからなる様にしても良い。

また、各作用部２４ａ、２４ｂとインナーハブ１２０の底部との間にベースプレート５０が配置され、各作用部２４ａ、２４ｂがベースプレート５０を介してインナーハブ１２０を付勢可能にしてなる様にすることができる。

なお、ベースプレート５０は、環状部５１と、環状部５１の外周縁から外側に向かって延びる複数のプレート部５２ａ、５２ｂとを有し、各プレート部５２ａ、５２ｂが各作用部２４ａ、２４ｂに対応する位置に配置される。また、コイルスプリング１０５は突出部（支持部）１３１の周りに設置される。また、第２の環状部３０の第１の環状部２０とは反対側の面がインナーハブ１２０の収容部１２７の開口部よりも内側になるように、リテーナ１０が配置される様にすることもできる。

また、インナーハブ１２０に設けられた各貫通孔部１２４の間の領域にはリブ１２３が設けられ、前記揺動部材は１の質量体２５に対して２のＬ字型アーム２３ａ、２３ｂを具備し、２のＬ字型アーム２３ａ、２３ｂは、リブ１２３を挟むように設置される様にしても良い。

クラッチ機構１００は、自動二輪車や自動四輪車等の自動車に用いることができる。

また、本発明は、例えば、各図に示すように、入力系に取り付けられた摩擦板１１１と、出力系に取り付けられたクラッチプレート１１２とを、リテーナ１０を収容するインナーハブ１２０の外側面に回転軸方向に移動可能に相互に重ね、相互に重ねられた摩擦板１１１とクラッチプレート１１２とを、インナーハブ１２０の貫通孔部１２４を貫通してリテーナ１０を支持する突出部（支持部）１３１を具備するプレッシャープレート１３０によって圧着して入力系から出力系に動力を伝達し、当該圧着の解除によって当該動力の伝達を切断するクラッチ機構１００におけるリテーナ１０であって、連結部４０を介して同心上に配置された第１の環状部２０と第２の環状部３０とからなり、第１の環状部２０は、回転軸を中心とした環状位置に配列された複数の遠心荷重手段を具備し、第２の環状部３０は、第１の環状部２０における前記各遠心荷重手段間の領域に対応する領域に設けられた、突出部（支持部）１３１と接続するボルト挿入孔３１を具備し、第１の環状部２０を底部側とし第２の環状部３０を開口部側としてインナーハブ１２０の収容部１２７に収容され、前記遠心荷重手段は、リテーナ１０の回転によって第２の環状部３０から第１の環状部２０の方向に押圧荷重を発生させる手段であることを特徴とするリテーナ１０である。

本発明によれば、クラッチレバーの操作に要する力を低減すると共に、摩擦板とクラッチプレートとの滑りを防止する圧着力を確保し、さらに、スペース効率を向上させ、設置コストを低減させることができるという効果を奏する。

以下で、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態に係るクラッチ機構１００は、図１に示すクラッチ機構２００において、リテーナ１０ａの代わりにリテーナ１０を使用し、ボルト１０４ａの代わりにボルト１０４ａよりも長いボルトであるボルト１０４を使用し、リテーナ１０ａの凹部に嵌められるリリースプレート１０３ｂとこれを止めるリテイニングリング１０１を省略し、リテーナ１０にベアリング１０３ａを直接取り付けるようにしたものである。なお、クラッチクラッチ機構２００と同一のものについては、同一の符号を付して説明する。

クラッチ機構１００は、クラッチ機構２００と同様に、自動二輪車に用いられるクラッチ機構であって、入力系を構成するエンジン側のクランクシャフト（図示せず）から伝達される回転駆動力を、出力系を構成するトランスミッション入力軸（図示せず）に固定された出力部部材であるインナーハブ１２０に伝達すると共にその伝達の解除を行う油圧式のクラッチ機構である。

第１の実施の形態において、回転駆動力入力系は、エンジンおよびエンジンに駆動連結されてエンジンの回転駆動力をクラッチ機構１００に伝達する周知の一連の機構部分から構成される入力系である。また、回転駆動力出力系は、クラッチ機構１００を介して、駆動輪の駆動としてエンジンの駆動力を出力する周知の一連の機構部分から構成される出力系である。

クラッチ機構１００は、リテーナ１０、コイルスプリング１０５（弾性荷重手段（定荷重手段））、インナーハブ１２０、摩擦板１１１、クラッチプレート１１２、プレッシャープレート１３０、クラッチアウターケース１１４等をクラッチ機構１００の回転軸線Ａ−Ａに対し同軸上に配置してなる。また、油圧により押圧されるコンタクトボタン１０２がベアリング１０３ａを介してリテーナ１０に取付けられ、リテーナ１０に連結されるプレッシャープレート１３０は摩擦板１１１に対向して配置されたクラッチプレート１１２を介して摩擦板１１１を間接的に押圧する。

図２は、第１の実施の形態であるリテーナ１０を示す斜視図である。
図３は、リテーナ１０を示す平面図である。
図４は、リテーナ１０を示す底面図である。
図５は、リテーナ１０を示す側面図である。
図６（ａ）はリテーナ１０を示す側面図であり、図６（ｂ）は図４に示すリテーナ１０のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。

リテーナ１０は、環状の部材（円板状）からなる第１の環状部２０及び第２の環状部３０と、連結部４０とからなるものであり、第１の環状部２０と第２の環状部３０と連結部４０とに連通する貫通孔部１１が設けられている。例えば、第１の環状部２０と第２の環状部３０と連結部４０とは、鉄やアルミ等を一体加工したものを用いることができる。なお、第１の環状部２０と第２の環状部３０との間に質量体２５を収容するために、第１の環状部２０及び第２の環状部３０の外径よりも連結部４０の外径を小さくする。

第１の環状部２０は、環状に配列された複数の支持部２２と、各支持部２２に支持された遠心機構部２１とを遠心荷重手段(可変荷重手段)として有する。例えば、ローラーピンをリベットで固定したものを支持部２２として用いることができる。

遠心機構部２１は、支持部２２に支持されて揺動する揺動部材としてのＬ字型アーム２３ａ、２３ｂと、Ｌ字型アーム２３ａ、２３ｂの一端部に固定される円筒状のおもりである質量体２５と、Ｌ字型アーム２３ａ、２３ｂの他端部に形成された作用部２４ａ、２４ｂとからなる。つまり、Ｌ字型アーム２３ａ、２３ｂが、支持部２２に支持されて所定の範囲内を揺動する。

作用部２４ａ、２４ｂは、第１の環状部２０における第２の環状部３０とは反対の側面２０ａ側においてＬ字型アーム２３ａ、２３ｂの端部に形成される。また、質量体２５は、第１の環状部２０における第２の環状部３０側の側面側においてＬ字型アーム２３ａ、２３ｂの端部に固定される。なお、作用部２４ａ、２４ｂの端面は滑らかな端面である。つまり、第１の実施の形態において、遠心機構部２１は、２個のＬ字型アームに１個の質量体が固定されている。１の遠心機構部２１に対して２のＬ字型アームを使用するのは、図７、９、１１で示すインナーハブ１２０のリブ１２３を挟むような形状とするためである。ただし、インナーハブ１２０の底面の形状に合わせて１又は３以上のＬ字型アームとするようにしてもよい。

間欠部２６は、各遠心機構部２１間の領域に形成されている円弧状の間欠部分である。凹部２７は、貫通孔部１１の周りに形成されている凹部である。

第２の環状部３０は、環状に配列された複数のボルト挿入穴３１と、ボルト挿入穴３１の周りに形成されている凹部３１ａと、円弧状の間欠部分である間欠部３２と、孔３３と、貫通孔部１１の周りに形成されている第１の凹部３５と、第１の凹部３５の周りに形成されている第２の凹部３６とを有する。なお、ボルト挿入穴３１は、第２の環状部３０において、第１の環状部２０の各遠心機構部２１間の領域に相当する部分であって間欠部２６が形成された部分に配置され、図１０に示すプレッシャープレート１３０の突出部１３１に設けられたボルト穴１３２に締結される。また、第１の凹部３５にはベアリング１０３ａが嵌められ、ベアリング１０３ａにはコンタクトボタン１０２が挿しこまれ、油圧によって、クラッチレバーの操作に応じてコンタクトボタン１０２が押圧される。

以上で示したように、リテーナ１０において、第１の環状部２０の遠心機構部２１及び間欠部２６と、第２の環状部３０のボルト挿入穴３１とをクラッチ機構１００の回転軸線Ａ−Ａを中心として円周方向に交互に等間隔に位置するように配置する。このように、円周方向に交互に等間隔に遠心機構部２１を配置することによって、遠心機構部２１はクラッチ機構１００の回転軸方向にほぼ均一な押圧荷重を発生させることができる。

なお、第１の実施の形態では、支持部２２、遠心機構部２１等を第１の環状部２０に５つ設けた実施の形態を示すが、第１の環状部２０の円周方向に等間隔に配置することができれば、５つ以外の数の支持部２２、遠心機構部２１等を第１の環状部２０に設けるようにしてもよい。また、リテーナ１０の形状については、第１の環状部２０と第２の環状部３０との間に質量体２５を配置し、第１の環状部２０に遠心荷重手段を環状に配列することができる形状であれば、他の形状にすることができる。

図７、８は、クラッチ機構１００を構成するインナーハブ１２０を示す斜視図（一部断面を含む）である。
図９（１）は、スペーサ６０と、ボルト１０４と、インナーハブ１２０とを示す平面図である。

インナーハブ１２０は、リテーナ１０を収容する収容部（凹部）１２７を具備する環状の部材であり、スプライン歯１２１と、環状縁部（フランジ）１２２と、リブ１２３と、貫通孔部１２４と、コイルスプリング設置部１２５と、入力軸取付部１２６とを有する。

スプライン歯１２１は、インナーハブ１２０の外側面において、径方向外側に突出して形成されるスプライン歯である。なお、摩擦板１１１の間にそれぞれ配置される各クラッチプレート１１２の内周側には、インナーハブ１２０のスプライン歯１２１間に形成されるスプライン溝に噛み合う態様でスプライン歯が形成されている。

このように、クラッチプレート１１２のスプライン溝と、インナーハブ１２０のスプライン溝とが歯合するので、クラッチプレート１１２は、インナーハブ１２０に対して相対回転不能に固定され、軸方向に移動自在となる。

環状縁部１２２は、インナーハブ１２０の収容部１２７の外周縁に沿って形成されるフランジである。リブ１２３は、収容部１２７の側面と底面とにおいて、各貫通孔部１２４の間の領域に設けられるリブである。

貫通孔部１２４は、プレッシャープレート１３０に形成されたボルト締結部である突出部１３１と対応する位置に五角形の各頂点に位置する態様で設けられた貫通孔部である。なお、貫通孔部１２４は、突出部１３１の外径に比して大なる内径を具備する。

コイルスプリング設置部１２５は、貫通孔部１２４の周りに設けられた凹部であって、コイルスプリング１０５を設置する部分である。

入力軸取付部１２６は、収容部１２７の中央に設けられた入力軸取付部であって、トランスミッション入力軸（図示せず）に取り付けられる。

図１０は、クラッチ機構１００を構成するプレッシャープレート１３０を示す斜視図である。

プレッシャープレート１３０は、リテーナ１０を固定するためのボルト締結部であるボルト穴１３２を具備する突出部（支持部）１３１と、インナーハブ１２０のスプライン歯１２１間に形成されるスプライン溝と嵌合する歯１３３と、トランスミッション入力軸（図示せず）の外径に比して大なる内径を具備する開口部１３４とを有する。

図１１は、プレッシャープレート１３０にインナーハブ１２０を設置した場合における外観及び一部の断面を示す斜視図である。
図１２は、プレッシャープレート１３０にインナーハブ１２０を設置した場合における外観を示す側面図である。
図１３は、プレッシャープレート１３０にインナーハブ１２０及びリテーナ１０を設置した場合における外観及び一部の断面を示す斜視図である。

リテーナ１０、コイルスプリング１０５、インナーハブ１２０、プレッシャープレート１３０等は、次のように配置される。なお、その他の部材の一部については説明を省略する。

図１１に示すように、インナーハブ１２０の５個の貫通孔部１２４にプレッシャープレート１３０の突出部１３１を挿通すると共に、インナーハブ１２０のスプライン歯１２１間に形成されるスプライン溝にプレッシャープレート１３０の歯１３３を嵌合させる。

プレッシャープレート１３０の突出部１３１を囲むように、コイルスプリング１０５をコイルスプリング設置部１２５に設置し、突出部１３１上にスペーサ６０を設置する。そして、スペーサ６０を介して、リテーナ１０の第２の環状部３０に配列された５個のボルト挿入穴３１と、突出部１３１のボルト穴１３２とにボルト１０４を挿通して締結することによって、リテーナ１０とプレッシャープレート１３０とを固定する。

このようにすることによって、コイルスプリング１０５がインナーハブ１２０とリテーナ１０との間に圧縮して配置される。これによって、コイルスプリング１０５は弾性変形した状態となり、コイルスプリング１０５からプレッシャープレート１３０に弾性的な定荷重が加えられ、弾性的な定荷重によってプレッシャープレート１３０を摩擦板１１１側に付勢する。また、Ｌ字型アーム２３ａ、２３ｂの作用部２４ａ、２４ｂは、その滑らかに形成された端面をインナーハブ１２０の底面に当接する。

このように、リテーナ１０とプレッシャープレート１３０とを固定するので、リテーナ１０とプレッシャープレート１３０とは相互に相対回転不能にかつ軸方向に相対移動不能に連結される。

図１１〜１３に示すように、インナーハブ１２０に形成された複数のスプライン歯１２１がプレッシャープレート１３０に形成された歯１３３間に形成された溝に嵌合するので、リテーナ１０とコイルスプリング１０５とインナーハブ１２０とは、プレッシャープレート１３０と共に一体となって回転し、プレッシャープレート１３０に対して相対回転不能とされる。また、リテーナ１０及びプレッシャープレート１３０と、インナーハブ１２０とは、相互に相対回転不能にかつ軸方向に相対移動可能に組み付けられる。

図１に示すように、クラッチアウターケース１１４の内部には複数のスプライン溝が設けられると共に、このスプライン溝に噛み合う態様で摩擦板１１１の外周には複数のスプライン歯が形成されている。摩擦板１１１のスプライン溝とクラッチアウターケース１１４のスプライン溝とが歯合するので、摩擦板１１１は、クラッチアウターケース１１４に対して円周方向には相対回転不能に固定され、軸方向には移動自在となる。また、クラッチアウターケース１１４には、ギヤを介して、エンジンのクランクシャフト（図示せず）が接続される。

なお、リテーナ１０の遠心機構部２１のＬ字型アーム２３ａ、２３ｂ及び作用部２４ａ、２４ｂには、例えば、アルミ合金等の高剛性軽量材を適用するのが好ましい。また、質量体２５には、特には高い剛性は必要はなく、むしろ真鍮等の比重の大きな材料とするのが好ましい。このような材料を使用することによって、遠心機構部２１の遠心力の発生効率が向上し、エンジン回転数に応じて的確に遠心力に起因する押圧荷重を発生させることができる。

なお、遠心機構部２１のＬ字型アーム２３ａ、２３ｂ、作用部２４ａ、２４ｂ、質量体２５の形状及び取り付け方は本実施の形態の態様に限定されるものではなく、質量体２５が遠心力を受けＬ字型アーム２３ａ、２３ｂが揺動する構造であればよい。

次に、クラッチ機構１００の動作について説明する。
図６は、クラッチ機構１００において、リテーナ１０の遠心機構部２１が作用している状態を表す図である。

エンジンのクランクシャフト（図示せず）からのトルクは、ギアを介してクラッチアウターケース１１４に伝達される。クラッチアウターケース１１４に伝達されたトルクは、互いに圧接している摩擦板１１１及びクラッチプレート１１２を介してインナーハブ１２０に伝達され、トランスミッション入力軸（図示せず）に出力される。

クラッチ機構１００において、クラッチレバーが握られていない状態では、リテーナ１０とインナーハブ１２０との間に圧縮して配置されたコイルスプリング１０５によって、リテーナ１０に接続されているプレッシャープレート１３０とインナーハブ１２０との間に配置された摩擦板１１１とクラッチプレート１１２とが圧着される。

ドライバーがクラッチレバーを握ると、油圧によりコンタクトボタン１０２が押圧され、コンタクトボタン１０２がベアリング１０３ａと共にリテーナ１０を押圧する。これにより、コイルスプリング１０５の弾性力に抗してリテーナ１０がプレッシャープレート１３０側へ移動し、リテーナ１０に接続されたプレッシャープレート１３０が摩擦板１１１から離れる方向へ移動する。これによって、プレッシャープレート１３０の摩擦板１１１に対する押圧力が解除されるため、摩擦板１１１とクラッチプレート１１２との圧着が解除され、いわゆる「クラッチの切断」が行われる。

このように、プレッシャープレート１３０がコイルスプリング１０５の弾性力によって摩擦板１１１側に付勢されているため、「クラッチの切断」を行う場合には、プレッシャープレート１３０を摩擦板１１１から離れる方向に移動させる必要がある。つまり、「クラッチの切断」を行う場合には、ドライバーはコイルスプリング１０５の弾性荷重に打ち勝つ力でクラッチレバーを握る必要がある。

これに対して、入力系から出力系への回転駆動力の伝達（「クラッチの接続」）は、握ったクラッチレバーをドライバーが開放することによって行われる。つまり、ドライバーがクラッチレバーを開放すると、油圧によるコンタクトボタン１０２の押圧が弱まり、プレッシャープレート１３０側とは反対側へリテーナ１０が移動し、リテーナ１０に接続されたプレッシャープレート１３０が摩擦板１１１側の方向へ移動する。これによって、インナーハブ１２０とリテーナ１０との間で圧縮弾性変形されていたコイルスプリング１０５によってプレッシャープレート１３０が摩擦板１１１側へ付勢されることによって「クラッチの接続」が行われる。

ここで、リテーナ１０によるコイルスプリング１０５の押さえ付け位置がインナーハブ１２０の底面に近い位置である場合、コイルスプリング１０５を弾性変形させるための必要荷重は大きくなり、「クラッチの切断」を行うにはドライバーはクラッチレバーをより強い力で握らなければならない。

このことから、クラッチレバーを操作するのに必要な力を低減させるために、コイルスプリング１０５の弾性荷重を低減させるには、リテーナ１０とインナーハブ１２０の底面との距離を長くすることが有効である。このため、第１の実施の形態においては、ボルト１０４ａよりも長いボルトであるボルト１０４を使用し、図１３に示すように、リテーナ１０とプレッシャープレート１３０の突出部１３１との間に、スペーサ６０を配置して、リテーナ１０とプレッシャープレート１３０とを固定する。

このように、スペーサ６０を配置する場合には、クラッチレバーを操作するのに必要な力を低減できるのに対して、摩擦板１１１とクラッチプレート１１２との圧着力は減少する。これは、リテーナ１０とインナーハブ１２０の底面との距離が長くなるので、プレッシャープレート１３０を摩擦板１１１側に付勢するコイルスプリング１０５の力（弾性荷重）が減少するためである。

そこで、弾性荷重が減少した分を補う構造として、リテーナ１０に取り付けられた遠心機構部２１が機能する。入力系から出力系へ回転駆動力が伝達されている場合、すなわち「クラッチの接続」状態では、出力系の回転とともにリテーナ１０も回転する。

リテーナ１０が回転すると、Ｌ字型アーム２３ａ、２３ｂに取り付けられた質量体２５には、リテーナ１０の回転軸から外側に向かう遠心力が作用する。この遠心力によって質量体２５はリテーナ１０の中心から離れる方向に移動し、Ｌ字型アーム２３ａ、２３ｂは支持部２２を中心として移動する。この移動によって、Ｌ字型アーム２３ａ、２３ｂの作用部２４ａ、２４ｂがインナーハブ１２０の底部を押圧する。

したがって、出力系の回転数が上昇すれば、出力系に連結されたリテーナ１０の回転数も上昇し、質量体２５に作用する遠心力が増大する。これにより、Ｌ字型アーム２３ａ、２３ｂの作用部２４ａ、２４ｂがインナーハブ１２０を付勢する力が増大する。

このように、出力系の回転数上昇に伴い、質量体２５に加わる遠心力の増大を利用することによって、弾性荷重の低減を遠心力によって生じる付勢荷重として補うことができ、摩擦板１１１とクラッチプレート１１２との滑りを防止する圧着力を確保することができる。

以上のように、摩擦板１１１とクラッチプレート１１２との相互を当接させる押圧力を発生する定荷重手段（弾性荷重手段）はコイルスプリング１０５によって構成され、インナーハブ１２０を付勢する力が可変に設定される可変荷重手段（遠心荷重手段）は遠心機構部２１によって構成される。

以上で説明したように、クラッチ機構１００によれば、コイルスプリング１０５の弾性荷重の低減は、リテーナ１０とインナーハブ１２０の底面との距離を長くすることによって実現され、極めて簡易な構造によって、ドライバーがクラッチレバーを操作するのに必要な力を低減したクラッチ機構を得ることができる。さらに、弾性荷重の低減を遠心荷重によって補うことができるため、エンジン回転数が高い状態においても摩擦板１１１とクラッチプレート１１２との間の必要圧着力を確保することが可能となる。

また、クラッチ機構１００を採用した自動二輪車を運転する場合において、ギアチェンジを行う際の「クラッチの切断」後にドライバーがクラッチレバーを握って維持する力はさほど大きいものとはならない。

「クラッチの接続」状態（ドライバーがクラッチレバーを握っていない状態）では、図６に示すように、Ｌ字型アーム２３ａ、２３ｂの質量体２５には、リテーナ１０の回転によってリテーナ１０の回転中心から外側に向かう遠心力が作用しているため、作用部２４ａ、２４ｂがインナーハブ１２０に押圧した状態となっている。

次に、「クラッチの切断」状態（ドライバーがクラッチレバーを握った状態）では、リテーナ１０とインナーハブ１２０の底面との距離が短くなるので、作用部２４ａ、２４ｂがインナーハブ１２０から押される状態となる。そうすると、支持部２２を中心として質量体２５がリテーナ１０の回転軸に向かって移動する。このように、「クラッチの切断」状態では、図６に示す「クラッチの接続」状態と比較して、質量体２５がリテーナ１０の回転軸側に位置するため、慣性に起因する質量体２５に作用する遠心力は小さくなる。

以上のように、クラッチ機構１００において、「クラッチの接続」状態では、エンジン回転数がある一定の領域より高くなると、遠心荷重の増加によってクラッチレバー操作必要荷重は大きくなる。しかし、一旦クラッチレバーを握ってしまえば、遠心荷重が小さくなるように作用するため、クラッチレバーを握った後に維持する力はそれほど大きいものとはならない。

つまり、自動二輪車が停止する過程では、出力系の回転数の低下に伴って、リテーナ１０の回転数も低下し遠心荷重が低下する。そして、自動二輪車が完全に停止した状態では、遠心荷重は作用せず弾性荷重のみが作用した状態となる。したがって、次の発進までにクラッチレバーを握って維持する力は、従来と比較して格段に低減される。

以上で示したように、クラッチ機構１００においては、定荷重と可変荷重との合計で滑り不発生限界値を超える値として滑りを防止できるので、定荷重は、最大滑り不発生限界値未満とすることができ、クラッチレバーを握る負担が軽減される。なお、滑り不発生限界値は、摩擦板１１１とクラッチプレート１１２との相互間が当接状態で保持されて回転駆動力が伝達されるために必要となる値である。また、最大滑り不発生限界値は、入力系から出力系に伝達される回転駆動力が最大時における滑り不発生限界値である。第１の実施の形態では、最大滑り不発生限界値は、摩擦板１１１とクラッチプレート１１２との相互間に滑りを生じさせない押圧力であって、入力系から出力系に伝達される回転駆動力が最大時における摩擦板１１１とクラッチプレート１１２との相互間の押圧力の下限値として設定される。

具体的には、プレッシャープレート１３０が摩擦板１１１を押圧する定荷重は、好ましくは、最大滑り不発生限界値の６０％以上９８％以下であり、さらに好ましくは、最大滑り不発生限界値の６５％以上９５％以下である。また、さらに好ましくは、７０％以上９０％以下であるが、当該定荷重はこれらの範囲に限定されるものではない。

以上で説明したように、クラッチ機構１００によれば、クラッチレバーの操作に要する力を低減すると共に、摩擦板とクラッチプレートとの滑りを防止する圧着力を確保することができる。また、第１の環状部２０と第２の環状部３０とからリテーナ１０を構成し、遠心荷重手段を具備する第１の環状部２０をインナーハブ１２０内に収容するので、スペース効率を向上させることができる。さらに、リテーナ１０、ボルト１０４等以外の部材については、従来のクラッチ機構の部材を使用することができるので、設置コストを低減させることができる。

さらに、１の遠心機構部２１を２のＬ字型アームから構成することによって、リテーナ１０が高回転している場合であっても、遠心力を受け止める箇所が２箇所となるので、その力を受ける部分の負担を軽減することができる。また、これにより、遠心機構部２１の強度を高めることができる。

［第２の実施の形態］
図９（２）は、本発明の第２の実施の形態に用いられるベースプレート５０の平面図である。

第１の実施の形態の構造は、リテーナ１０のＬ字型アーム２３ａ、２３ｂの作用部２４ａ、２４ｂが、インナーハブ１２０の底面に対して直接当接して荷重を加えるものである。これに対して、第２の実施の形態は、Ｌ字型アーム２３ａ、２３ｂの作用部２４ａ、２４ｂとインナーハブ１２０の底面との間に、図９（２）に示すような遠心荷重伝達部材としてのベースプレート５０を装着させる構造のものである。その他の構造については、第１の実施の形態と同様である。

ベースプレート５０は、環状部５１と、環状部５１の外周縁から外側に向かって延びる複数のプレート部５２ａ、５２ｂとを有する。ベースプレート５０は、例えば、ステンレス、スチール等を材料とするものである。

プレート部５２ａ、５２ｂは、インナーハブ１２０においてＬ字型アーム２３ａ、２３ｂが当接する部分に対応する形状であると共に、インナーハブ１２０のリブ１２３を挟むような形状である。また、各プレート部間の領域には、インナーハブ１２０のコイルスプリング設置部１２５の形状に合わせるように間欠部５３を設ける。

ベースプレート５０を設けることによって、Ｌ字型アーム２３ａ、２３ｂの作用部２４ａ、２４ｂがプレート部５２ａ、５２ｂを介してインナーハブ１２０を付勢することができる。これによって、インナーハブ１２０が遠心荷重を受ける面積は、Ｌ字型アーム２３ａ、２３ｂの作用部２４ａ、２４ｂのみでインナーハブ１２０を付勢するよりも大きくなる。

したがって、Ｌ字型アーム２３ａ、２３ｂの揺動によって発生する遠心荷重を効率良くインナーハブ１２０に伝えることができる。

［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態は、弾性荷重手段としてダイヤフラムスプリングを使用する構造のものである。その他の構成については、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様である。

つまり、本発明は、弾性荷重手段としてコイルスプリングを使用する場合に限られず、ダイヤフラムスプリング等の弾性荷重手段を使用する場合についても適用することができる。

なお、上記各実施の形態においては、油圧式のクラッチ機構について説明したが、リリース機構を使用してクラッチを操作するクラッチ機構等の油圧式以外の他のクラッチ機構に上記各実施の形態を適用することができる。

また、スペーサ６０を使用する代わりに、突出部を予め伸ばしたプレッシャープレートを使用するようにしてもよく、または、弾性力を低減させたコイルスプリングを使用するようにしてもよい。

本発明は、自動二輪車、自動四輪車等の自動車のクラッチ機構に適用することができる。

自動二輪車に用いられるクラッチ機構の一般的な構成を示す分解斜視図。 リテーナ１０を示す斜視図。 リテーナ１０を示す平面図。 リテーナ１０を示す底面図。 リテーナ１０を示す側面図。 リテーナ１０を示す側面図及び断面図。 クラッチ機構１００を構成するインナーハブ１２０を示す斜視図。 クラッチ機構１００を構成するインナーハブ１２０を示す斜視図。 インナーハブ１２０、ベースプレート５０、スペーサ６０、ボルト１０４を示す平面図。 プレッシャープレート１３０を示す斜視図。 プレッシャープレート１３０にインナーハブ１２０を設置した場合における外観及び一部の断面を示す斜視図。 プレッシャープレート１３０にインナーハブ１２０を設置した場合における外観を示す側面図。 プレッシャープレート１３０にインナーハブ１２０及びリテーナ１０を設置した場合における外観及び一部の断面を示す斜視図。

符号の説明

１０……リテーナ、
２０……第１の環状部、
３０……第２の環状部、
４０……連結部、
２２……支持部、
２１……遠心機構部、
２３ａ、２３ｂ……Ｌ字型アーム、
２５……質量体、
２４ａ、２４ｂ……作用部、
１０５……コイルスプリング、
１１１……摩擦板、
１１２……クラッチプレート、
１１３……プレッシャープレート、
１１４……クラッチアウターケース、
１２０……インナーハブ、
２００……クラッチ機構。

Claims (10)

1. 回転駆動力入力系に取り付けられた環状入力部材と、回転駆動力出力系に取り付けられた環状出力部材とを相互に重ね、相互に重ねられた前記環状入力部材と前記環状出力部材とを圧着して前記回転駆動力入力系から前記回転駆動力出力系に動力を伝達し、当該圧着の解除によって当該動力の伝達を切断するクラッチ機構であって、
   連結部を介して同心上に配置された第１の環状部と第２の環状部とからなり、前記第１の環状部において環状位置に配列された複数の遠心荷重手段と、前記第１の環状部における前記各遠心荷重手段間の領域に対応する前記第２の環状部の領域に設けられた連結部とを具備する第１の押圧部材と、
   前記クラッチ機構の回転軸方向に移動可能に前記環状出力部材を外側面に係止する出力部材であって、前記第１の環状部を底部側とし前記第２の環状部を開口部側として前記第１の押圧部材を収容する収容部と、前記収容部の底部において前記第２の環状部の連結部に対応する位置に設けられた孔とを具備する出力部材と、
   前記出力部材の孔を貫通して前記連結部と連結し前記第１の押圧部材を支持する支持部を具備する第２の押圧部材と、
   前記第２の環状部と前記出力部材の底部との間に圧縮して配置される弾性荷重手段と、
   を有し、
   前記第２の押圧部材と前記出力部材との間に前記環状入力部材と前記環状出力部材とが配置され、
   前記遠心荷重手段は、前記第１の押圧部材の回転に応じて前記出力部材の底部を押圧する押圧荷重を発生させる手段であり、
   前記遠心荷重手段と前記弾性荷重手段とによって、相互に重ねられた前記環状入力部材と前記環状出力部材とを圧着する押圧力を発生させることを特徴とするクラッチ機構。
2. エンジン側のクランクシャフトに連結された環状入力部材と、トランスミッション入力軸に取り付けられた環状出力部材とを、回転駆動力入力系に取り付けられた環状入力部材と、回転駆動力出力系に取り付けられた環状出力部材とを、第１の押圧部材を収容する出力部材の外側面に回転軸方向に移動可能に相互に重ね、相互に重ねられた前記環状入力部材と前記環状出力部材とを、前記出力部材の孔を貫通して前記第１の押圧部材を支持する支持部を具備する第２の押圧部材によって圧着して前記回転駆動力入力系から前記回転駆動力出力系に動力を伝達し、当該圧着の解除によって当該動力の伝達を切断するクラッチ機構であって、
   前記第１の押圧部材は、連結部を介して同心上に配置された第１の環状部と第２の環状部とからなり、前記第１の環状部において環状位置に配列された複数の遠心荷重手段と、前記第１の環状部における前記各遠心荷重手段間の領域に対応する前記第２の環状部の領域に設けられ前記支持部と連結する連結部とを具備し、前記第１の環状部を底部側とし前記第２の環状部を開口部側として前記出力部材の収容部に収容され、
   前記第２の環状部と前記出力部材の収容部の底部との間には弾性荷重手段が圧縮して配置され、
   前記遠心荷重手段は、前記第１の押圧部材の回転に応じて前記出力部材の底部を押圧する押圧荷重を発生させる手段であり、
   前記遠心荷重手段と前記弾性荷重手段とによって、相互に重ねられた前記環状入力部材と前記環状出力部材とを圧着する押圧力を発生させることを特徴とするクラッチ機構。
3. 前記遠心荷重手段は、前記第１の環状部において環状位置に配列された複数の支持部と、前記第１の環状部を貫通し当該支持部に支持されて揺動可能なＬ字型アームに前記第２の環状部側の一端部に形成された質量体と反対側に備え付けられた作用部とを具備する揺動部材とからなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクラッチ機構。
4. 前記各作用部と前記出力部材の底部との間に遠心荷重伝達部材が配置され、前記各作用部が前記遠心荷重伝達部材を介して前記出力部材を付勢可能にしてなることを特徴とする請求項３に記載のクラッチ機構。
5. 前記遠心荷重伝達部材は、環状部と、当該環状部の外周縁から外側に向かって延びる複数のプレート部とを有し、前記プレート部が前記各作用部に対応する位置に配置されることを特徴とする請求項４に記載のクラッチ機構。
6. 前記弾性荷重手段はコイルスプリングであり、前記コイルスプリングは前記支持部の周りに設置されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のクラッチ機構。
7. 前記第２の環状部の前記第１の環状部とは反対側の面が前記出力部材の収容部の開口部よりも内側になるように、前記第１の押圧部材が配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のクラッチ機構。
8. 前記出力部材に設けられた各孔の間の領域にはリブが設けられ、
   前記揺動部材は１の質量体に対して２のＬ字型アームを具備し、
   当該２のＬ字型アームは、前記リブを挟むように設置されることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載のクラッチ機構。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のクラッチ機構を用いたことを特徴とする自動車。
10. 回転駆動力入力系に取り付けられた環状入力部材と、回転駆動力出力系に取り付けられた環状出力部材とを、リテーナを収容する収容部材の外側面に回転軸方向に移動可能に相互に重ね、相互に重ねられた前記環状入力部材と前記環状出力部材とを、前記収容部材の孔を貫通して前記リテーナを支持する支持部を具備するプレッシャープレートによって圧着して前記回転駆動力入力系から前記回転駆動力出力系に動力を伝達し、当該圧着の解除によって当該動力の伝達を切断するクラッチ機構におけるリテーナであって、
    連結部を介して同心上に配置された第１の環状部と第２の環状部とからなり、
    前記第１の環状部は、回転軸を中心とした環状位置に配列された複数の遠心荷重手段を具備し、
    前記第２の環状部は、前記第１の環状部における前記各遠心荷重手段間の領域に対応する領域に設けられた、前記支持部と連結する連結部を具備し、
    前記第１の環状部を底部側とし前記第２の環状部を開口部側として前記収容部材の収容部に収容され、
    前記遠心荷重手段は、前記リテーナの回転によって前記第２の環状部から前記第１の環状部の方向に押圧荷重を発生させる手段であることを特徴とするリテーナ。

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